LeetCode_#2_两数相加 Add Two Numbers_C++题解

2. 两数相加 Add Two Numbers

题目描述

给出两个非空的链表用来表示两个非负的整数。其中，它们各自的位数是按照逆序的方式存储的，并且它们的每个节点只能存储一位数字。

You are given two non-empty linked lists representing two non-negative integers. The digits are stored in reverse order and each of their nodes contain a single digit.

如果，我们将这两个数相加起来，则会返回一个新的链表来表示它们的和。

Add the two numbers and return it as a linked list.

您可以假设除了数字 0 之外，这两个数都不会以 0 开头。

You may assume the two numbers do not contain any leading zero, except the number 0 itself.

Example:

Input: (2 -> 4 -> 3) + (5 -> 6 -> 4)
Output: 7 -> 0 -> 8
Explanation: 342 + 465 = 807.

参考官方题解

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        int carry = 0;
        ListNode* head = new ListNode(0);
        ListNode* p = head;
        while(l1 != NULL || l2 != NULL){
            int x = l1 ? l1->val : 0;
            int y = l2 ? l2->val : 0;
            int sum = x + y + carry;
            p->next = new ListNode(sum%10);
            p = p->next;
            carry = sum / 10;
            if (l1) l1 = l1->next;
            if (l2) l2 = l2->next;
        }
        if(carry) p->next = new ListNode(carry);
        return head->next;
    }
};

• 时间复杂度：\(O(\max(m, n))\)，假设 m 和 n 分别表示 l1 和 l2 的长度，上面的算法最多重复 \(\max(m, n)\) 次
• 空间复杂度：\(O(\max(m, n))\)， 新列表的长度最多为 \(\max(m, n) + 1\)。
• 测试用例：求和运算最后可能出现额外的进位，这一点很容易被遗忘

  输入：
  [5]
  [5]
  输出：
  [0]
  预期：
  [0,1]
  

简化代码

• 使用哑结点来简化代码。如果没有哑结点，则必须编写额外的条件语句来初始化表头的值。
• 用sum = x + y + carry，进位为sum / 10，本位为sum % 10，统一省去了对 sum >< 10 的判断
• 通过进入循环时，用int取出链表数值，若为NULL则取0；离开循环时，根据是否为NULL决定是否后移一个结点，统一了不同长度的链表相加（相当于给短链表补0），统一省去了对链表是否结束的判断

自解

/**
 * Definition for singly-linked list.
 * struct ListNode {
 *     int val;
 *     ListNode *next;
 *     ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
 * };
 */
class Solution {
public:
    ListNode* addTwoNumbers(ListNode* l1, ListNode* l2) {
        int carry = 0;
        ListNode* result = new ListNode(0);
        ListNode* pr = result;
        ListNode* lpr = pr;
        while(l1 != NULL && l2 != NULL){
            if (l1->val + l2->val + carry > 9){
                pr->val = l1->val + l2->val + carry - 10;
                carry = 1;
            }
            else{
                pr->val = l1->val + l2->val + carry;
                carry = 0;
            }
            l1 = l1->next;
            l2 = l2->next;
            pr->next = new ListNode(0);
            lpr = pr;
            pr = pr->next;
        }
        while (l1){
            if (l1->val + carry > 9){
                pr->val = l1->val + carry - 10;
                carry = 1;
            }
            else{
                pr->val = l1->val + carry;
                carry = 0;
            }
            l1 = l1->next;
            pr->next = new ListNode(0);
            lpr = pr;
            pr = pr->next;
        }
        while (l2){
            if (l2->val + carry > 9){
                pr->val = l2->val + carry - 10;
                carry = 1;
            }
            else{
                pr->val = l2->val + carry;
                carry = 0;
            }
            l2 = l2->next;
            pr->next = new ListNode(0);
            lpr = pr;
            pr = pr->next;
        }
        if (carry)
            pr->val = carry;
        else
            lpr->next = pr = NULL;
        return result;
    }
};